一种稀土共掺杂晶态发光材料的制备及其在杂化太阳电池中的应用

摘要

本发明涉及一种稀土共掺杂晶态发光材料的制备及其在杂化太阳电池中的应用，其制备方法为：将稀土氧化物溶于浓盐酸完全溶解成澄清溶液，将配备的饱和盐溶液加入澄清溶液中至完全沉淀，煅烧取粉末掺到TiO₂胶体中，以多孔n型掺杂稀土的半导体TiO₂纳米材料为光阳极，通过空穴传输层PEDOT:PSS和电子复合形成电子-空穴对完成一个循环，最后制得稀土共掺杂晶态发光材料杂化太阳电池。本发明的优点是：成功了合成稀土共掺杂晶态发光材料，通过改变掺杂的稀土离子和沉淀剂使太阳能电池p型半导体和n型半导体能级匹配，提高太阳能电池光电转换效率。

主权项

一种稀土共掺杂晶态发光材料的制备，其特征是步骤如下：(1)将稀土氧化物溶于浓盐酸，一边加热一边搅拌，直至完全溶解成透明澄清的溶液；(2)调pH至中性范围，配备饱和沉淀剂溶液；(3)将饱和盐溶液加入澄清溶液中至完全沉淀，抽滤洗涤；(4)煅烧取粉末，将粉末掺到TiO₂ 胶体中；(5)以多孔n型掺杂稀土的半导体TiO₂纳米材料为光阳极，当太阳光照射光阳极时，P3HT电子从价带跃迁至导带并注入稀土掺杂TiO₂的导带中经由FTO导电玻璃连接负载传递给铂金背电极，最后通过空穴传输层PEDOT:PSS和电子复合形成电子‑空穴对完成一个循环；(6)通过上述方法可制得稀土共掺杂晶态发光材料杂化太阳电池。